《Neuroscience & Biobehavioral Reviews》：Associations Between Infant Brain Structure and Function Assessed Using Magnetic Resonance Imaging and Parent-Reported Negative Affectivity in the First Two Years of Life: A Narrative Review
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负面情绪性（NA）与婴儿期脑结构及功能影像学研究显示，杏仁核体积、白质完整性及默认模式网络（DMN）功能连接与NA负相关，而眶额叶皮质（OFC）功能连接和血流量与NA正相关，但效应量普遍较小且受样本量限制，未来需改进研究方法并整合多模态数据。
桑贾娜·拉维（Sanjana Ravi）| M. 卡塔利娜·卡马乔（M. Catalina Camacho）| 凯瑟琳·L·汉弗莱斯（Kathryn L. Humphreys）
范德比尔特大学（Vanderbilt University），地址：230 Appleton Place, #552, 纳什维尔（Nashville），田纳西州（TN）37204
摘要
负面情绪倾向（Negative Affectivity, NA）是指体验负面情绪的倾向，它是后来出现精神障碍的一个强有力的预测因素。婴儿期是情感功能以及大脑结构和功能快速成熟的阶段。因此，研究大脑结构与功能与负面情绪倾向之间的关联可能为理解心理健康问题的病因提供重要见解。这篇综述综合了使用磁共振成像（MRI）评估的大脑结构与功能数据，以及父母报告的婴儿前两年内的负面情绪倾向的相关研究结果。主要得出以下三个结论：首先，杏仁核体积和白质完整性与负面情绪倾向呈负相关；杏仁核的功能连接性也与负面情绪倾向有关，但不同脑网络的关联方向各不相同；其次，默认模式网络（Default Mode Network, DMN）内部和网络间的连接性与负面情绪倾向的关系因所研究的具体网络和评估的时间点而异；最后，眶额皮质（Orbitofrontal Cortex, OFC）的功能连接性和灌注与负面情绪倾向呈负相关，而内侧和外侧OFC的白质完整性则主要与负面情绪倾向呈正相关。然而，大多数研究的效应量较小。此外，由于样本量较小，以及MRI数据处理和分析方法的多样性，研究结果的可靠性受到限制。未来的研究可以从改进的婴儿MRI处理流程、更大的协作数据集、超过12个月的纵向研究设计、探讨影响大脑区域和情感发展的遗传和产前因素、全面的统计报告，以及整合父母报告和观察性气质测量方法中受益，以更好地了解早期神经发育通向精神病理风险的路径。
引言
婴儿气质指的是基于生物学的个体差异，表现为对刺激的反应性和自我调节能力，这些差异在生命早期就已存在，并且在时间和情境中相对稳定（Bates, 1989）。婴儿气质的一个方面是负面情绪倾向。负面情绪倾向在生命早期就已显现，出生后的几个月内就能观察到个体差异。在婴儿早期，负面情绪主要通过哭泣、对新奇事物的恐惧以及难以安抚等方式表现出来（Malatesta等人，1989）。到了6-12个月大时，婴儿表现出更明显的恐惧表现（例如对陌生人的警惕、恐高）、挫败感（例如当想要的东西被拿走时的痛苦）和悲伤（例如分离时的反应）（Bennett等人，2005）。这些早期的负面情绪倾向差异在婴儿期和幼儿期具有中等程度的稳定性（Putnam等人，2008），这种连续性表明气质中的负面情绪倾向反映了情感反应性的特质性变异，这可能增加日后出现精神病理的风险。
具有较高负面情绪倾向的个体面临更大的心理健康问题风险（Clauss & Blackford, 2012; Dougherty等人，2013; Michelini等人，2022）。例如，母亲报告的早期行为抑制行为——表现为对陌生情境的恐惧、犹豫和回避——与终生社交焦虑障碍的诊断几率几乎高出四倍（Chronis-Tuscano等人，2009）。同样，儿童时期的恐惧和痛苦与日后较高的抑郁和焦虑症状有关（Crawford等人，2011; Dougherty等人，2010; Michelini等人，2022）。幼儿和学龄前儿童的愤怒、挫败感、恐惧和痛苦也与后来的抑郁、双相情感障碍和临床易怒性有关（Luby & Navsaria, 2010; Wakschlag等人，2015; Wiggins等人，2018）。尽管婴儿期是情感功能快速成熟的阶段，但这些行为表型背后的神经生物学机制尚不完全清楚（Camacho等人，2021）。过去25年中神经成像方法和分析技术的进步使得能够仔细研究这些大脑-行为关联，从而有助于澄清我们对神经发育差异如何导致精神病理风险的当前理解，并为未来的研究方向提供指导。
虽然早期评估的负面情绪倾向已被证实是心理健康问题的一个强有力的预测因素，但过去25年的研究越来越多地表明，它与大脑结构和功能的变化有关。例如，有证据表明负面情绪倾向与应激反应系统中大脑区域的活动和连接性的特质性变异有关（Gunnar和Davis，2013；Shackman等人，2016）。此外，在正常样本中，前额叶激活增强与较高的负面情绪倾向相关，而在临床调节障碍的儿童中则观察到相反的模式（Grabell等人，2018；Perlman等人，2015）。鉴于婴儿期大脑结构和功能发生显著变化（Humphreys等人，2014），理解负面情绪倾向的神经发育相关因素对于识别通往精神病理的路径至关重要。
为了研究这些理论关联，研究人员开发了多种测量负面情绪倾向的方法。负面情绪倾向通常通过行为观察（如实验室气质评估量表Lab-TAB（Goldsmith & Rothbart，1991）或父母报告问卷来评估。几种经过验证的父母报告问卷用于评估幼儿期的负面情绪倾向，包括婴儿行为问卷（IBQ；Rothbart，1981）、幼儿行为问卷（ECBQ；Putnam等人，2006）、婴儿气质问卷（ITQ；Carey & McDevitt，1978）、幼儿行为评估问卷（TBAQ；Goldsmith，1996）、科罗拉多儿童气质量表（CCTI；Rowe & Plomin，1977）和多维评估量表（MAPS；Wakschlag等人，2012）。虽然行为观察具有在标准化情境下直接、客观评估行为的优势，但它们受到短暂采样时间的限制，无法全面捕捉婴儿在不同情境下的行为。相比之下，父母报告受报告者偏见的限制。过去的研究主要依赖父母报告问卷来评估儿童气质（Olino等人，2013），可能是因为这些问卷具有多个优势：它们基于较长时间（例如几个月）和多种情境的观察（Kopala–Sibley等人，2018），提供了比短暂实验室观察更全面的婴儿行为视图，并且在负面情绪倾向的编码上更加一致（Kopala‐Sibley等人，2017；Provenzi等人，2017）。因此，本综述重点关注使用父母报告测量负面情绪倾向的文章。
除了这些行为评估方法外，神经成像技术揭示了产生这些行为的潜在神经结构和功能。婴儿神经发育可以通过多种成像工具进行评估，包括磁共振成像（MRI）、脑电图（EEG）、脑磁图（MEG）和功能性近红外光谱（fNIRS），每种工具在儿科研究中有其优势和局限性。特别是，婴儿MRI已成为一种有价值的工具，因为它可以通过多种大脑形态测量、白质完整性和大脑功能及灌注指标来研究大脑皮层和皮下区域的发育（见表1，了解MRI模式、相应定义和指标示例）。MRI凭借其高空间分辨率和评估皮下及深部皮层区域的能力，提供了其他常用神经成像方法（如EEG、fNIRS）无法提供的见解。近年来，多项使用MRI的研究项目（如人类连接组项目（Carey & McDevitt，1978）、婴儿连接组项目（Howell等人，2019）和健康大脑与儿童发展项目（HBCD；Nelson等人，2024）的开展，有助于促进对典型和非典型早期人类大脑发育、子宫内物质暴露的影响以及各种精神障碍病因的深入理解。事实上，婴儿大脑结构和功能的个体差异已被确定为精神病理风险的关键前兆（Spann & Rogers，2023）。例如，新生儿左杏仁核与内侧前额皮质（mPFC）、后扣带回皮质（PCC）和右前岛叶之间的静息态功能连接性差异可以预测2岁时的内化症状（Rogers等人，2017）。值得注意的是，新生儿左杏仁核静息态功能连接性与2岁时的精神病理症状之间的区域特异性与在较大年龄组中发现的关联相似，表明婴儿期的连接模式可能与后来的精神病理发展有关（Rogers等人，2017）。此外，幼儿期的抑郁症状与中期儿童期大脑皮层变薄的模式以及海马体积的变化有关（Luby等人，2016；Barch等人，2019）。
在婴儿期研究大脑结构与功能与已知心理健康风险因素（如负面情绪倾向）之间的关联，可以在功能受损之前提供关于精神障碍早期病因的重要见解（Ostlund等人，2021；Spann和Rogers，2023）。鉴于过去二十年婴儿神经成像研究的稳步增加（Pollatou等人，2022），现在有机会探讨大脑发育是否以及如何与早期生活中的负面情绪倾向相关，从而澄清我们对大脑-行为关联的当前理解，并识别需要未来研究的知识空白。因此，本综述旨在综合使用MRI评估的婴儿大脑结构和功能与父母报告的婴儿前两年内负面情绪倾向之间的关联的研究结果。
部分摘录
文献搜索
在PsycINFO、PubMed、Web of Science和ProQuest数据库中搜索了探讨婴儿大脑结构/功能与负面情绪倾向之间关联的文章。为了解决可能的出版偏倚，所有经过同行评审的实证文章以及未发表的论文/学位论文均符合纳入分析的条件。使用的搜索词包括：（“MRI” OR “磁共振成像” OR 结构* OR 解剖学* OR 形态测量* OR 体积 OR “皮层厚度” OR
结果
在20篇研究婴儿大脑结构与功能（使用MRI）和父母报告的婴儿前两年内负面情绪倾向之间关联的文章中（见表2、表3、表4），9篇文章研究了大脑结构指标，10篇文章研究了大脑功能/灌注，1篇文章同时研究了大脑结构和功能指标。下面我们总结了这些方法的研究结果，突出了其中的共性和差异。
讨论
鉴于过去二十年婴儿神经成像研究的兴起，现在有机会探讨大脑发育是否以及如何与早期生活中的负面情绪倾向相关。本综述回顾了该领域前25年的20篇文章，这些文章研究了基于MRI的大脑结构与功能指标与父母报告的婴儿前两年内负面情绪倾向之间的关联。三个关键的大脑区域/网络被确定为相关因素
资助
本研究得到了美国国家科学基金会[资助编号2042285]和美国国家心理健康研究所[资助编号R01MH129634 (KLH), MH132185 (MCC)]的支持。
致谢
我们感谢本科生Brinda Ambal（BA）和Devon Dye（DD）以及硕士生Xiaoli Zhou（XZ）的帮助，他们协助筛选了纳入本综述的摘要（BA, XZ），并审阅了手稿中的排版错误（DD, XZ）。
利益声明
无
